物联网知识体系与学科建设王志良教授

1、物联网技术体系和学科建设1演讲者介绍北京科技大学计算机与通讯学院物联网与电子工程系主任，国家二级教授,国务院特殊津贴专家北京市物联网产业规划 首席科学家国家重大专项物联网课题总体组专家教育部视频精品公开课物联网与科技强国主讲教师中国电子商务物联网技术产品应用专业委员会常务理事、专家组成员 全国物联网人才产学研发展教育联盟（筹备）召集人。 王志良，王粉花，物联网工程概论（高校教材），机械工业出版社，2011年4月王志良，闫纪铮，普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划，西安电子科技大学出版社，2011年8月2演讲大纲1、物联网技术2、物联网知识体系与课程规划3、我们的一些实践4、总结3物联网

2、技术（见另页）4物联网工程专业之教育发展2010年，教育部批准40所高校办学2011年初，第二批批准27所高校2012年2月，教育部批准80所高校办学目前，共有147所学校开办物联网工程专业，还有在其他专业下开设（物联网方向）的办学模式，约200所高职高专办物联网应用技术专业估计近500所高校已办或准备开办物联网专业5北京科技大学物联网工程专业我校是教育部批准的首批物联网工程本科专业的28所学校之一，2011年又被批准为首批国家级高等学校(物联网工程)特色专业建设的6所学校之一。我校进行物联网工程专业的教学工作起步较早，2012年9月已有物联网专业的四年级本科学生，6教材建设王志良、王粉花、石

3、志国、王新平等一批老师积极探索，已出版：物联网：现在与未来-机械工业出版社物联网工程概论 -机械工业出版社物联网工程实训教程（与概论配套）物联网知识体系与课程规划-西安电子科技大学出版社物联网工程导论（16学时）-新生教育用7出版著作王志良教授主编的“物联网现在与未来”一书是全国物联网技术蓬勃发展中呈现出来的一颗灿烂的明珠。它反映了当代物联网技术发展的趋势，包括物联网的支撑技术协议及标准，科学以及物联网的应用，甚至为我们描绘了物联网的“未来与挑战”。该书是到目前为止我国物联网技术方面较为全面、深刻的一本书籍，该书已得到同行的赞许及好评，其将为我国物联网技术的发展起到重要的作用。我本人拿到该书已

4、阅全文，认为该书十分难得可贵。望王志良教授再接再厉为我国物联网技术的发展发挥重大的作用。89普通高等教育物联网工程专业规划教材购书联系人：西安电子科技大学出版社毛红兵，；郭建明( QQ：805599738)10一、物联网工程专业知识体系与课程规划，西安电子科技大学出版社出版，购书联系人：毛红兵，；罗立峰这本书附录有22所首批开办物联网专业的高校的教学大纲，此书主要讲述如何编写物联网专业的教学大纲和课程规划。二、物联网工程导论，西安电子科技大学出版社出版，这本书主要面向物联网工程专业一年级新生，为导入型的入门教学课程。建议授课学时为16学时，可作为物联网工程专业低年级本科教材使用。三、物联网工程

5、概论，机械工业出版社出版，购书联系人：李红勇，,，这本书主要面向物联网工程专业大三学生，主要讲述RFID、WSN、M2M等物联网主要技术内容。四、物联网工程实训教程，机械工业出版社出版，这本书主要面向物联网工程专业大三学生，与物联网工程概论配套使用，主要讲授教学实验、教学实训与习题解答。 11全国高校物联网知识体系与课程规划研讨会 在北京科大召开 (2011年 6月12日 )12全国物联网专业教学与专业建设高级研讨会议（7月22-25，北京科技大学）发言专家：天津大学、北京科大、北邮、山东大学、四川大学、武汉大学、西南交大、青岛科大、天津中德职业技术学院、微软中国、ARM中国、研华中国、国家传

6、感器工程中心、大唐移动、天津物联网产业研究院、神州泰岳等物联网产学研领域的院士与专家会议内容：1如何申报物联网专业；2、知识体系与课程规划；3、课堂授课与教学实践；4、行业需求与学生就业；5、实验内容与实训平台建设；6、如何申报物联网项目；筹备成立全国物联网人才产学研发展教育联盟（欢迎参加，担任职务）13问题的提出大潮当前，大家需要有一个办学的参考，有一个“砖”可以引“玉”（教学计划，培养方案）首先分析物联网的特征、特性总结物联网知识体系归纳物联网课程体系学习“卓越工程师计划”，贯彻CDIO,思考办学特色，提倡物联网精神。中国的工程专业教育改革之路注重（物联网工程师）职业道德培养14物联网教育

7、-任重道远如何进行教学-不清楚何时能有一个教育界的共识？教学活动从哪里开始？切入点是什么？如何进行创新性教学？我们所依据的出发点在哪里？15物联网学科建设路线图研究确立知识体系（1-2年）课程规划研究(1-2年)编写教材（1-？年）实践环节研研究（1-4年）实验室建设教学活动（至2015年） 全国大会，大家交流教学心得总结经验教训，形成共识4-5年为一个较完整的初级阶段16物联网精神开放、包容、探索、创新要敢于要探索、创新，敢于抛砖引玉，不怕失败要交流，研讨，打算每年开一次全国教学心得交流会议，共同进步要把物联网教育引向深入（大学，高职高专不同层次的教学内容研究）17物联网知识体系与课程规划研

8、究见另页18第一章 绪论 物联网发展背景 历史背景 社会背景 技术背景 经济与社会效益 物联网发展概况19阶段 浪潮 大致时间经济现代化 社会现代化 第一次 现代化 第一次 17631870 第一次产业革命、机械化 城市化、社会分化流动 第二次 18701945 第二次产业革命、电气化 电器化、普及义务教育 第三次 19461970 第三次产业革命、自动化 福利化、普及中等教育 第二次 现代化 第四次 19702020 第四次产业革命、信息化 网络化、普及高等教育 第五次 20202050 新生物学革命、新生效应 仿生化、创生再生永生 第六次 20502100 新物理学革命、新物效应 体验化、

9、新时空新能源 世界现代化历程中的两个阶段和六次浪潮20中国信息科技发展规划21第一章 绪论 物联网工程的定义与界定 专业特色与学科基础 专业人才培养目标 如何使用此书22物联网精神-开放，包容，探索，创新物联网特征-技术高度集成，学科复杂交叉，综合应用广泛培养特色-动手能力极强，创新层次，以探索性、设计性实验及工程训练为主，突出学生创新能力和实践能力的培养培养模式-宽口径、厚基础、重实践、求创新23第二章 工程专业教育与知识体系专业教育内容与要求专业教育的基本定位专业教育的能力培养基本学科能力培养系统能力培养创新能力培养可持续发展能力培养专业教育中的实践环节24第二章 工程专业教育与知识体系专

10、业教育中的知识体系知识体系框架知识领域知识模块知识单元知识点25知识体系结构图26第三章 物联网知识体系物联网定义、框架技术标准关键技术和难点物联网工程专业知识体系知识领域知识模块知识单元知识点知识体系与课程体系的关系27物联网框架模型28物联网标准体系框架29物联网工程专业知识体系30第四章 物联网课程体系总体培养目标学制与学位课程分类课程设置总体框架具体课程说明课程体系31物联网专业课程体系结构32物联网工程课程参照33物联网课程系统结构34物联网工程课程计划建议35总结知识体系与课程体系的对应总结教学方案的指定参考呼吁进行物联网工程师的职业道德教育36物联网工程导论16学时，主要作为新生

11、一二年级的专业教育内容讲授顺序：物联网起源应用举例支撑技术知识体系-课程安排做合格的物联网工程师8月份由西安电子科技大学出版社出版37在所有专业课前面开设对专业有一个总体把握确定4年的学习方向树立良好的职业道德导论的定位38国家的战略性新兴产业物联网的历史地位39 40 物联网工程专业毕业生保研 考研15%以上的保研指标宽出口：研究生可以上电子科学与技术、通信与信息系统、计算机软件与理论、计算机系统结构、计算机应用技术、物理学出国EE/CS专业TOP 1 major in P.R.China in 2011就业1. 公务员（优势突出）2. 大唐电信投50亿成立物联网基金3. 国家补贴100亿支

12、持车联网4. 2010年8月9日，中国移动巨资成立物联网研究院5. “物联网”概念股火爆 产业或比互联网大30倍6. 国家十二五规划助力物联网 未来将成万亿级产业。40物联网的三个层次41物联网的8层架构42RFID技术WSN/ZigBee技术组网技术微机电系统技术物联网的四大支撑技术43物联网工程专业知识体系44课程体系45物联网工程师的职业道德培养做人、处世、学习是我们在大学里必须学会的人才之道。CDIO工程教育模式健全人格+心理养成蔡元培的理想大学教学中国的孔孟（墨）之道+英国的独立人格教育+德法的高深学问研究+美国的服务社会做一名合格的物联网人才46首先，要明确物联网工程专业的培养目标

13、。其次，弄清物联网工程专业的知识体系，了解物联网工程专业的教学计划。再次，注重综合素质的全面提升第四，刻苦努力，追求上进，合理安排时间，科学做好规划最后，培养创新精神和全球视野学生成才方法47（已经为山东大学、西南科技大学等高校选为教材）课程主线一般介绍（2学时）应用举例（4学时）关键技术（4学时）知识体系（2学时）课程安排（2学时）对物联网人才的要求（2学时）48物联网工程概论内容结构4950第一章 绪论（讲授2学时）51 定义 发展概况框架结构标准体系4123关键技术和难点5应用领域 6第一章目录52第2章 EPC和RFID技术（讲授4学时+实验2学时）53EPC编码协议EPC系统结构EP

14、C条形码标签EPC、条形码、RFID标签4123第二章目录54RFID基础实验14443A协议实验卡片存储其读写实验卡片加密及访问控制位修改实验55第3章 物联网传感器技术（讲授4学时）56传统传感器基础知识 几种常用传感器介绍 智能传感器MEMS技术4123传感器接口技术 5第三章目录57第四章 无线传感器网络技术（讲授4学时+实验4学时）58无线传感器网络概述无线传感器网络的技术体系无线传感器网络的通信协议无线传感器网络的技术标准4123多传感器网络的信息融合 5第四章目录59ZigBee实验多点自组织网实验ZigBee协议分析实验定位实验60第五章 M2M技术（讲授4学时+实验2学时）6

15、1概述 M2M的体系结构，协议，内容 M2M模块M2M应用4123M2M前景和挑战 5第五章目录62M2M实验超级终端配置功能实现63第六章 云计算（讲授4学时+实验2学时）64云计算与互联网2云计算简介1云计算实现技术3第六章目录65云计算实验Hello Azure云存储66第七章 智能处理技术（讲授4学时）67 开放复杂智能系统 知识的获取、表达与推理数据库技术412分布智能5第七章目录68第八章 物联网安全技术（讲授4学时）69 物联网安全性概述 物联网身份识别技术基于零知识证明的识别技术312物联网密钥管理技术4第八章目录70 物联网密钥管理系统物联网密钥产生技术 密钥的分散管理与托管

16、756物联网中消息鉴别和数字签名8第八章目录71 信息隐藏概述信息隐藏基本原理数字水印 11910物联网IP安全12第八章目录72第九章 物联网的理论基础（讲授2学时）73 物联网下的控制理论基础 信息论基础 网络科学基础 CPS理论基础 4123物联网的关键的科学问题 5物联网的建模探究 6第九章目录74第1章为2个学时 (讲授2个学时)第2章为6个学时 (讲授4个学时、实验2个学时)第3章为4个学时 (讲授4个学时)第4章为8个学时 (讲授4个学时、实验4个学时)第5章为6个学时 (讲授4个学时、实验2个学时)第6章为6个学时 (讲授4个学时、实验2个学时)第7章为4个学时 (讲授4个学时

17、)第8章为6个学时 (讲授4个学时)第9章为2个学时 (讲授2个学时)综合案例为4个学时 (实验4个学时)教学计划75物联网工程实训教程教材通报8月份由西安电子科技大学出版76物联网工程实训教程实验、案例与习题解答物联网工程概论的姊妹篇77主要内容应用案例基础实验习题解答78应用案例79智慧城市80灾害监测81智能电网82车联网83智慧校园84数字家居85家庭智能终端机器人无线无线网线语音、视频、触摸屏86老人物联网终端87物联网实验88系统和仿真实验TinyOS串口控制LED实验点对点无线通信实验传感器数据采集实验组网协议实验NS2仿真实验实验环境安装与基本操作Tcl和Otcl语言有线网络仿

18、真云计算仿真实验Hello Azure云存储89物联网基础实验RFID基础实验14443A协议实验卡片存储其读写实验卡片加密及访问控制位修改实验ZigBee实验多点自组织网实验ZigBee协议分析实验定位实验M2M实验超级终端配置AT指令功能实现90综合实验物联网设备控制子网关万能遥控器物联网演示平台91实验建议学时92今后的教学研究工作遵循路线图研究确立知识体系（1-2年）课程规划研究(1-2年)编写教材（1-？年）实践环节研研究（1-4年）实验室建设教学活动（至2015年） 全国大会，大家交流教学心得总结经验简讯，就物联网教学的核心内容形成共识探索物联网办学的成功道路，形成中国特色！93办学的不同 阶段性任务1、如何申报物联网专